一种基于矿物元素和稳定同位素的马铃薯产地溯源的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于矿物元素和稳定同位素的马铃薯产地溯源的方法，该方法为：分别采集内蒙古、黑龙江、新疆和四川四个省区马铃薯生产基地的马铃薯样品，并制备分析样品；测定得到的分析样品中铝、锰、铜、锌的含量，碳稳定同位素比值δ

【技术实现步骤摘要】
一种基于矿物元素和稳定同位素的马铃薯产地溯源的方法
本专利技术涉及马铃薯产地溯源
，具体来说，涉及一种基于矿物元素和稳定同位素的马铃薯产地溯源的方法。
技术介绍
目前，国内外基于矿质元素和稳定同位素的产地溯源研究众多：起初多应用于植物源性特色农产品领域，包括葡萄酒、茶叶、水果、小麦、苦荞、花生、大米、中药等。例如：Kelly(同位素和元素分析在优质长粒稻产地溯源研究中的应用.欧洲食品研究与技术，2002.214.72-78)等利用矿质元素溯源分析技术对美国、欧洲、印度和巴基斯坦4个国家的稻米进行产地鉴别，发现锰、硼、硒、铅等元素能作为地域特征的重要指纹信息，是有效的溯源指标；Branch等(采用电感耦合等离子体质谱法测定13C，15N同位素比值确定小麦产地的初步研究.分析原子光谱学杂志，2003，18(1):17-22)发现δ13C能有效区分加拿大、美国和欧洲不同地域的小麦样品；马奕颜(猕猴桃产地溯源指纹信息筛选与验证研究.中国农业科学院，2014)探讨了矿物元素溯源分析技术在猕猴桃产地溯源的有效性，建立了猕猴桃产地溯源的有效指标体系及产地判别模型；张遴等(中国富士苹果碳同位素比的含量和分布特征.食品安全质量检测学报，2013，4(2):501-503)采用稳定同位素质谱技术，对我国陕西、宁夏、山东等11个省市“红富士”苹果中δ13C进行测定分析，研究发现“红富士”苹果中δ13C具有区域独特性和时间稳定性。后来随着研究技术的发展，其研究领域逐渐扩展到动物性农产品中，肉类、乳类制品等领域的产地溯源也有了相当广泛的研究。例如：Schmidt等(从碳、氮、硫稳定同位素比值分析推断牛肉的来源及饮食史.食品化学，2005，91:545-549)对美国和欧洲的牛肉样品中C和N同位素进行研究，结果表明C、N同位素比值可作为区分不同产区牛肉的重要指标。但在马铃薯上的产地溯源技术仍存在技术空白。内蒙古马铃薯常年种植面积和总产量均排在全国前三位，其加工品质极具地域特色和风味特征，但是由于产品自我保护意识不强，生产加工粗放，缺乏有效的地理鉴别与保护手段，以次充好的现象时有发生，对市场公平、品牌保护和消费者权益造成严重侵害。
技术实现思路
针对相关技术中的上述技术问题，本专利技术提出一种基于矿物元素和稳定同位素的马铃薯产地溯源的方法，能够克服现有技术的上述不足。为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于矿物元素和稳定同位素的马铃薯产地溯源的方法，包括以下步骤：S1、分别采集内蒙古、黑龙江、新疆和四川四个省区马铃薯主产县市马铃薯生产基地的马铃薯样品，并制备分析样品；S2、测定步骤S1得到的分析样品中铝、锰、铜、锌的含量，碳稳定同位素比值δ13C及氮稳定同位素比值δ15N；S3、将步骤S2的测定结果带入判别模型，判断马铃薯样品的产地，所述判别模型为：Y内蒙古＝0.48XCu+0.042XZn+0.028XAl-0.38Xδ13C+0.094Xδ15N+0.65XMn-10.07；Y黑龙江＝0.68XCu-0.42XZn+0.35XAl-0.57Xδ13C-0.13Xδ15N-0.067XMn-36.07；Y四川＝0.54XCu-0.20XZn+0.25XAl-0.41Xδ13C-0.28Xδ15N+1.18XMn-29.27；Y新疆＝2.26XCu-0.41XZn+0.15XAl-0.48Xδ13C+0.27Xδ15N+0.11XMn-29.94；所述判别模型中，XCu、XZn、XAl、XMn分别为分析样品中铝、锰、铜、锌的含量的测定值，Xδ13C、Xδ15N分别为分析样品中δ13C、δ15N的测定值；将分析样品中铝、锰、铜、锌的含量的测定值及δ13C、δ15N的测定值分别带入所述判别模型，得到Y内蒙古、Y黑龙江、Y四川、Y新疆，分析样品来源于Y内蒙古、Y黑龙江、Y四川、Y新疆中数值最大的地域。进一步地，步骤S1包括：在每个采样点随机采集3个马铃薯样品，将采集的马铃薯样品去皮，用去离子水洗涤，组织捣碎机匀浆后，取50-100g，于60℃鼓风烘箱干燥2h，再用105℃烘干至恒重，充分研磨后，过100目筛，作为分析样品备用。进一步地，步骤S2中铝、锰、铜、锌的含量的测定方法为：准确称取分析样品0.5g(精确至0.001g)于微波消解管内，加入10mL浓硝酸，静置1h，旋紧管盖，采取程序升温法进行样品消解，待消解结束后冷却至室温，用少量水冲洗内盖，真空赶酸，用去离子水定容至50mL容量瓶内，同时做空白实验，用ICP-MS测定分析样品中铝、锰、铜、锌的含量。进一步地，用ICP-MS测定分析样品中铝、锰、铜、锌的含量，用外标法定量分析，以环境标样为标准品，用Sc、Ge、In、Bi保证仪器稳定性。进一步地，ICP-MS中元素分析仪条件为：氦气吹扫流量100mL/min，参考气流速90mL/min，气相柱温度70℃。进一步地，ICP-MS中质谱条件为：真空度6.0×10-6mbar，电离电压3.0kV，CO2参考气压力0.6bar，N2参考气压力1.0bar。进一步地，步骤S2中碳稳定同位素比值δ13C及氮稳定同位素比值δ15N的测定方法为：称取制备好的分析样品0.5～1.0mg包入锡囊，排尽空气，放入元素分析仪的固体进样器依次进样，样品在960℃下燃烧生成CO2和N2，经稀释仪稀释后进入质谱进行检测。本专利技术的有益效果：本专利技术的马铃薯产地溯源方法基于不同产地矿物元素和稳定同位素含量，可以利用客观的检测技术手段，说明不同马铃薯产品的来源，准确率不低于95.3％，填补了马铃薯溯源技术缺乏的空白，并且综合了两种溯源技术，比单独使用矿质元素的溯源方法的正确性提高了6个百分点，比单独使用同位素的溯源方法的正确性提高了13.3个百分点；本专利技术的马铃薯产地溯源方法能为保护具有产地优势的马铃薯区域品牌提供数据支撑，有效保护具有产地优势的马铃薯区域品牌，避免以次充好的现象发生，具有广泛的应用前景。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本专利技术实施例所述的主成分因子载荷图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1样品采集：在马铃薯收获期，分别采集内蒙古、黑龙江、新疆和四川四个省区马铃薯主产县市马铃薯生产基地样品，129份样品，采样地点信息如表1所示。每个采样点随机采集3个样品。将采集马铃薯去皮后，去离子水洗涤，组织本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于矿物元素和稳定同位素的马铃薯产地溯源的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、分别采集内蒙古、黑龙江、新疆和四川四个省区马铃薯生产基地的马铃薯样品，并制备分析样品；/nS2、测定步骤S1得到的分析样品中铝、锰、铜、锌的含量，碳稳定同位素比值δ

【技术特征摘要】
1.一种基于矿物元素和稳定同位素的马铃薯产地溯源的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、分别采集内蒙古、黑龙江、新疆和四川四个省区马铃薯生产基地的马铃薯样品，并制备分析样品；
S2、测定步骤S1得到的分析样品中铝、锰、铜、锌的含量，碳稳定同位素比值δ13C及氮稳定同位素比值δ15N；
S3、将步骤S2的测定结果带入判别模型，判断马铃薯样品的产地，所述判别模型为：
Y内蒙古=0.48XCu+0.042XZn+0.028XAl-0.38Xδ13C+0.094Xδ15N+0.65XMn-10.07；
Y黑龙江=0.68XCu-0.42XZn+0.35XAl-0.57Xδ13C-0.13Xδ15N-0.067XMn-36.07；
Y四川=0.54XCu-0.20XZn+0.25XAl-0.41Xδ13C-0.28Xδ15N+1.18XMn-29.27；
Y新疆=2.26XCu-0.41XZn+0.15XAl-0.48Xδ13C+0.27Xδ15N+0.11XMn-29.94；
所述判别模型中，XCu、XZn、XAl、XMn分别为分析样品中铝、锰、铜、锌的含量的测定值，Xδ13C、Xδ15N分别为分析样品中δ13C、δ15N的测定值；
将分析样品中铝、锰、铜、锌的含量的测定值及δ13C、δ15N的测定值分别带入所述判别模型，得到Y内蒙古、Y黑龙江、Y四川、Y新疆，Y内蒙古、Y黑龙江、Y四川、Y新疆中值最大者对应的地区即为样品来源地。


2.根据权利要求1所述的马铃薯产地溯源的方法，其特征在于，步骤S1包括：在每个采样点随机采集3个马铃薯样品，将采集的马铃薯样品去皮，用去离...

【专利技术属性】
技术研发人员：张欣昕，张福金，刘广华，杨永青，董泰音，康博洋，莎娜，李秀萍，张尧，
申请(专利权)人：内蒙古自治区农牧业科学院，
类型：发明
国别省市：内蒙;15